Les zones de convergence : l'obduction et la collision continentale

Résumé du document

Il s'agit d'un cours de grande qualité en géologie structurale et tectonique des plaques ayant pour objet d'étude les zones de convergence, et plus particulièrement l'obduction et la collision continentale.

Ce document clair, exhaustif (48 pages) et très structuré s'avèrera très utile pour de nombreux(ses) étudiant(e)s en science de la vie et de la Terre (SVT), géologie, biologie, physique, chimie… et bien entendu tout(e) autre intéressé(e).

Voici le plan :

I. L'obduction
- Définition
- Mécanismes de mise place
- Devenir des nappes ophiolitiques
- Situation géographique
- Mise en place
- Évolution structurale
- Évolution métamorphique
1. Le métamorphisme inverse
2. Le métamorphisme HP
- La nappe ophiolitique du Chenaillet

II. La collision continentale
A. Définitions
- Distribution de la déformation
- Structures compressives associées
- Témoins des événements antérieurs
B. Structures associées à la déformation compressive dans les zones externes (domaine cassant)
- La déformation compressive en domaine cassant
- Les fractures à déplacement nul ou faible
- Plis dans les zones externes
- Les structures cassantes à grande échelle : les écailles
- L'inversion tectonique
- Les structures cassantes à grande échelle : les nappes

Extraits

[...] III Les zones de convergence 2. L'obduction définition L'obduction : Correspond au charriage d'un lithosphère océanique sur la lithosphère continentale. Précède la collision continentale N'existe pas dans toutes les chaînes de collision Mécanismes de mise place Subduction et obduction sont liées. Deux cas peuvent être distingués: •Obduction océan-océan : obduction d'une lithosphère jeune et chaude à partir de la ride Problème : pas d'exemple actuel Mécanismes de mise place •Subduction intra-océanique : obduction d'un arc insulaire sur une lithosphère océanique plus ancienne Permet un chevauchement intra-océanique moins important définition Permet l'observation d'une séquence ophiolitique = succession lithologique préservée de la lithosphère océanique Devenir des nappes ophiolitiques Seuls quelques exemples de nappes ophiolitiques non perturbées par la collision sont connues. [...]

[...] Les zones externes 3. Les zones internes Distribution de la déformation Distribution de la déformation Les bassins d'avant pays (ou bassins flexuraux): Au front de la chaîne Se localisent dans la zone de flexion de la lithosphère (sous le poids des chevauchements) Recueillent les sédiments provenant de l'érosion des reliefs proches Distribution de la déformation Les zones externes : Correspondent aux zones déformées les plus tard (chevauchements les plus jeunes) = croissance de la chaîne Déformation de la partie superficielle de la lithosphère Pas de métamorphisme associé Distribution de la déformation Les zones internes : Correspondent aux zones déformées les plus précocement (chevauchements les plus anciens) Déformation de la partie profonde de la lithosphère (>Moho) métamorphisme intense Structures compressives associées Zones externes : déformation cassante Failles et plis Zones internes : déformation ductile schistosité, zones de cisaillement, boudinage Témoins des événements antérieurs III Les zones de convergence 3. [...]

[...] Ex: les massifs cristallins externes des Alpes = écailles formées de roches magmatiques et métamorphiques hercynienne et remontées par la tectonique alpine. Les structures cassantes à grande échelle : les écailles Ecailles tectoniques L'inversion tectonique Les chevauchements peuvent être néo-formés ou provenir de la réactivation de failles préexistantes = inversion tectonique Ex : reprise en compression des failles normales limitant les graben d'une marge passive L'inversion tectonique Exemple dans les Alpes françaises : Les structures cassantes à grande échelle : les nappes Chevauchement* = contact anormal faiblement penté permettant des déplacements tangentiels hectométriques ou kilométriques Nappes de charriage* = déplacement pluri-kilométrique jusqu'à parfois 100 km Le matériel transporté loin de son lieu de formation est dit « allochtone* » par opposition au matériel « autochtone* » non déplacé. [...]

[...] Evolution dans l'hypothèse d'un chevauchement intra-océanique Aujourd'hui Il y a 100 Ma Mise en place Demain Aujourd'hui Evolution structurale Nappes profondes affleurant en fenêtre Plat déformation intense dans les séries sédimentaires sous-jacentes à l'avant du chevauchement Rampe Déformation intense dans les séries profondes sous la nappe ophiolitique Evolution métamorphique Succession lithologique de la lithosphère océanique Evolution métamorphique 2 types de métamorphisme sont associés à la mise en place de la nappe ophiolitique: 1. Métamorphisme inverse de HT 2. Métamorphisme de HP Evolution métamorphique : 1. le métamorphisme inverse Semelle métamorphique en faciès des amphibolites La température diminue avec la profondeur = métamorphisme inverse Evolution métamorphique : 1. le métamorphisme inverse Evolution métamorphique :1. [...]

[...] le métamorphisme HP A l'intérieur des nappes de charriage formées dans la lithosphère chevauchée par la nappe ophiolitique : Métamorphisme de HP/BT dans les unités continentales de la marge chevauchée Evolution métamorphique : 1. le métamorphisme inverse La nappe ophiolitique du Chenaillet Massif ophiolitique du Chenaillet : Un morceau de la croûte océanique alpine La nappe ophiolitique du Chenaillet La nappe ophiolitique du Chenaillet Sédiments océaniques de grande profondeur : Les radiolarites La nappe ophiolitique du Chenaillet La nappe ophiolitique du Chenaillet Filon de basalte dans les gabbros Pillows lavas La nappe ophiolitique du Chenaillet Un ride océanique de type LOT: lherzolite ophiolite type III Les zones de convergence 3. [...]